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为什么鳄鱼的性别由温度决议?

归档日期:09-28       文本归类:石鸻      文章编辑:爱尚语录

  这个题目,大概下面这篇作品号称是拿到了进化生物学“圣杯”的作品能解答你的一点怀疑~?

  目前的假设外面(瞎说)许众,靠谱的实行不众,很大限度于鳄鱼、乌龟这些家伙的生计周期都巨长(跑野外伤不起啊,生物农工的凄凉生计,我会敷衍瞎说吗,况且这些家伙的生计周期巨长啊~)!

  比力出名的外面是:Charnov–Bull model,这个模子以为温度性别决计(Temperature-dependent sex determination,TSD)可以最大的扩大种群的适宜度.然而这个外面已知没有人可以证据,乃至被称为进化生物学内里的圣杯。

  正在08年的期间,D. A. Warner和R. Shine正在nature上宣告了他们正在蜥蜴Jacky dragon!

  的确是这么做的:已知该蜥蜴正在23~26度、30~33度下可以发育成雌性,而正在这之间的温度则发育成雄性。而且该蜥蜴的温度调控机制由一种非醛固酮芬芳酶调控,操纵该酶的抑止剂能很无误左右蜥蜴的性别瓦解。

  因为这种蜥蜴的生计周期寻常惟有4年(是够短折的啊),他们可以阴谋它一天性命周期的适合度。实行不同计划了区别的诱导战略,欺骗抑止剂去除温度的影响,结果创造他们取得的结果异常吻合Charnov–Bull model。实行证据了,TSD战略对雄性和雌性的生殖得胜率有区别的影响,可以使得群体抵达最大的适合度。

  当然了,这是正在实行室内里豢养统计的,并且做的也不是鳄鱼(寻常学生物的穷鬼也养不起吧~)。

  上图,这是上面说的那篇nature的figure1,用Charnov–Bull model拟合Jacky dragon所获取的拟合图。

  简易的说,横坐标是卵受到的区别的诱导温度,纵坐标是适合度,黑线暗示采用子代雄性的适合度,虚线暗示雌性的适合度。图a可能看到遵循自然的调理处境下(双方温度发生雌性,中心的温度发生雄性)再子代能获取最高的适合度;图b是借使雌性的性别决计不受温度调理,而雄性受温度调理,发生的子代的适合度;图c雄性的性别决计不受温度调理,而雌性受温度调理,发生的子代的适合度;图d是雌性和雄性受对温度调控相应相仿。

  这张图是他们做的从05-06,06-07,依然三年间数据的统计,图外和上图的a很像我就不细说了;结果和模子拟合的数据险些是完满成婚,证据了区别温度决计性此外战略可以使得子孙的适合度最大化。这个模子的扶植和验证也异常蓄谋思,有机缘再来添补吧~。

  参考文献:When is sex environmentally determined?

  Heredity - Abstract of article: Changes in the heterogametic mechanism of sex determination?

  al/v451/n7178/full/nature06519.html。

  鳄鱼及龟类的性别决计式样与鸟类、灵长类等上等动物区别,属于TSD(Temperature-dependent sex determination谢谢@苛恒斌 示正)温度依赖型。

  也即因为少少境遇变量(如温度)的改换,激活下逛通途的区别响应,对基因的外达实行调控,导致外型区别。

  目前闭于爬举止物性别决计形式,有众种假说。请参看:温度依赖型性别决计的分子机制。

  这种DNA所带领遗传音信不产生改换,而外型产生变动的题目,有特意的学科称为。

  DNA的外达极大水平上受到上逛顺式效率元件中调控序列,以及下逛序列的甲基化化装水平调控。而DNA分子的甲基化总体上是受到境遇影响的。

  少少小分子双链RNA(dsRNA)对其互补序列的mRNA具有浸静效率。而这些dsRNA可能是外源性的,也可能是内源性的。

  如HSF热应激因子诱导HSP热应激卵白的外达以助助更生肽正在高温下无误折叠等。

  举一个例子,雌性三花猫的毛色便是因为X染色体中的一条随机失活而导致的。称为剂量积累效应,高度凝缩失活的X染色体称为巴氏小体,失活的经过称为莱昂化。

  X染色体上带领有猫的毛色基因,B为玄色毛色,b为橘色毛色,而正在发展发育经过中,体细胞中的某一条X染色体产生随机失活,是以毛的颜色是交织而随机的黑橘相间。

  @玉山子的答复及参考文献很好的解说了温度或境遇是如何决计鳄鱼的性别以及DNA褂讪而外型变动的机制。

  然而原来并没有答复鳄鱼及其他的少少爬举止物为什么采用温度改换性别而不是依赖基因决计性别,这是我对题主题目的懂得。

  为什么要采用TSD(温度依赖型)呢?目前没有完满的解说,然而有少少假说。

  【这些假说的大慰劳思便是小种群动物雌性较众更利于种群发达;一窝小体性别相仿有利于回避嫡亲孳生(有些扯);都能孵化出雌性和雄性的适宜温度前提下,孵化下的小体举动力强,已被捕食者创造,而横跨这个限度孵育出的小体举动才力弱,更易生计下来;特定温度不但适合某性此外孵化,更适合该性别小体的发育生长。】。

  该假说以为统一窝小体性别相仿, 有利于回避嫡亲孳生。但该假设不对用于寿命较长,或者年孳生众窝的物种,由于小体性成熟后每年都市列入孳生,无法有用回避区别世代乃至统一世代区别窝之间个人的互相交配。

  4、回避捕食战略假说(Predator-avoidance strategies)?

  该假说以为回避捕食战略假说偏向于以为特定温度前提下孵出的牝牡子孙能有用遁避天敌。鳄龟(Chelydra serpentina )正在雌性或雄性温度下孵出的个人举动性较低, 而正在性别决计闭头温度前提下孵出的个人举动性较高。因为易被捕食者创造, 具有较高举动性小体的被捕食概率明显高于其他温度下孵出的小体。

  该假说以为借使两性个人的适宜孵化温度存正在分歧,则TSD可使特定温度前提下胚胎发育为相应性此外高适宜性小体。既某特定温度适合雌性小体发育,那么正在进化上采用该特定温度孵化出雌性,而非雄性,由于雄性个人不适合正在该温度下发育。

  这些假说原来都不行很好解说为什么鳄鱼及其它少少爬举止物要采用TSD,只是供给可以性,有待实行证据。

  目前该题目的大宗旨查究便是温度依赖型性别决计分子机制,该分子机制肯定涉及以下生物微观经过:细胞信号通途,而信号通途中一定是涉及信号转达区别措施的卵白外达,转运乃至降解,目前该通途查究并不完好,只可正在这边作粗浅假设,第一种是决计鳄鱼性此外基因合成经过,即是一条杂乱的信号通途,此中通途上的某一个或陆续串几个卵白的合成和活性受到温度的影响,从而导致信号转达到最终辅导基因外达发生两种可以,高温促使基因外完毕此中一天性别,低温调理卵白活性,使信号转达通途变动,最终导致另一性别基因的外达。

  鳄鱼是陈腐物种,是独一活到现正在的初龙,正在龙的时间,动物还没有此刻的物种这么高级,鳄鱼的dna无法决计性别,新孵化的鳄鱼的性别是靠温度决计,这是当时谁人代际物种的生物性情。

  正在鳄鱼孵化岁月的第二周,借使孵化温度低于30度,卵就会孵化成雌性鳄鱼,借使温度高于34度,就会孵化成雄性鳄鱼。即时天气和卵的埋藏场所决计了鳄鱼的性别机闭,基础上牝牡数目是大致相仿的。

  同谢邀,排名第一的@玉山子 的谜底足够的好了,其余集合王若枫的数据加一句,这种机制的方针是对境遇的适宜。温度越高越不适宜鳄鱼生计。

  最先看鳄鱼卵的孵化境遇:鳄鱼的卵是欺骗太阳热和杂草淤泥受湿润的热量实行孵化的。

  再看时候:有查究证据,性别寻常正在7—21天的时候内决计的,而正在30度以下孵化出的小鳄是雌性;34度以上孵化出的小鳄则为雄性。

  接着是产卵的名望:发生雄性寻常把巢筑正在温度较高的朝阳坡(亲密34度),而雌性寻常把巢筑正在温度较低的低凹隐瞒处湿池沼。当然,妈妈是会平均子孙的比例的。

  @玉山子的答复相当专业了,@王若枫的答复很容易懂得了,是以发育生物学固然看着杂乱,但足够兴味,适者生计!

  因为受后天温度影响(或过高或过低),比拟雌性,正在年青雄性体内浮现更众的DNA甲基化(外观遗传学范围)。这种DNA甲基化效率于可能将雄性激素转化为雌性激素的aromatase(芬芳酶)外达基因,从而抑止了此酶的外达,进而删除了雌性激素的转化合成,从而雄性是雄性。

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